Metabolismul și energia ecosistemelor - un manual electronic, asupra biologiei

Toate materialele de pe planeta noastră participă la procesul de schimb. Sub influența energiei solare în lume au loc de circulație mici și mari de substanțe. circulație mare de substanțe numite biosferei, deoarece acoperă întreaga biosferă. Pentru un ciclu de mare este caracterizat prin două caracteristici. În primul rând, merge toate epocile geologice ale lumii, contribuie la dezvoltarea planetei Pământ. Acest metabolism este uneori denumită geologice. În al doilea rând, o mare (geologică) ciclu este considerat un procesele planetare moderne implicate în dezvoltarea viitorului biosferei.

În procesul de circulație geologică a primirii transferului de compuși minerali de la un loc la altul pe o scară globală.

Ciclul geologic cel mai clar manifestat în ciclul apei și circulația masei de aer din atmosferă (Fig. 80).

Fig. 80. Ciclul apei în natură (cifrele sunt în mii. Km 3 pe an)

Ciclul de apă în ocean și pe uscat asigură chiar și viața de pe Pământ.

Ciclul apei se compune din trei direcții principale: precipitații, evaporarea și migrarea umidității. Precipitarea (sub formă de ploaie sau zăpadă) alimentat prin evaporare în atmosferă din nou. De suprafață și a apelor subterane se varsă în ocean, și vaporii de apă din curenții de aer atmosferic sunt transferate de la ocean la pământ.

Cycling mică a materiei în natură este uneori numit ciclu biologic. Pe baza unui ciclu mare apare mici, dar acoperă ecosisteme doar individuale. circulație mică de substanțe afectează procesele de o largă circulație. În procesul de o rotație mică de substanțe substanțe și energie (biologice) care provin din exterior, dar materia și ecosistemul energiei emise alimentează din nou în biosferă. În acest sens, se consideră ca ciclul biologic și metabolismul energetic în ecosistemul sau într-un organism separat. Odată cu apariția organismelor vii pe pământ circulă continuu elementele chimice, pentru ciclul de exemplu azot, carbon și alte elemente chimice.

Fiecare ecosistem este legată de natura biocenozelor relație și condițiile de mediu. In timpul ciclului biologic în ecosisteme apar proces cu două opuse reciproc, dar strâns legate. Dacă prima etapă a acestui proces, formarea de noi substanțe organice, substanțele organice la a doua descompunere constantă. Formarea substanțelor organice se realizează prin fixarea dioxidului de carbon de către plante în timpul fotosintezei. Principala sursă de energie în acest caz sunt razele soarelui. Din sol prin rădăcini în frunzele plantelor au primit săruri minerale dizolvate și apă, iar dioxidul de carbon aerul este absorbit, iar plantele verzi în corpurile lor produc substanțe organice.

Ca rezultat al metabolismului energetic și a fiecărui ecosistem își menține stabilitatea. Acest proces se realizează prin intermediul lanțului alimentar. Metabolismul și energia individuală poate fi văzută pe exemplul ecosistemului lacului. Lacul este alimentat în mod continuu din afara energiei sub formă de lumină solară. Plantele acvatice de dioxid de carbon și apă, sub influența razelor solare formează un material organic. organisme autotrofe care formează substanțe organice din nazyvayutsyaprodutsentami anorganice (producători). Animalele folosesc gata făcute materie organică - vegetală. Organismele care sunt utilizate în substanțe organice gata alimente numite heterotrofică sau de către consumatori (utilizatori). Bacteriile și unele ciuperci, descompunere a materiei organice, numit decompozitori (agenți de descompunere).

Astfel, materia organică conținută în plantele sunt transferate in animale, bacterii care se descompun în substanțe anorganice. Apoi, din nou, aceste substanțe anorganice sunt utilizate în plante. Astfel, există un proces și energia metabolismului continuu în fiecare ecosistem (Schema 9).

Energia solară va producătorilor în materie organică. Unele dintre ele sunt la dispoziția plantei (în transportul substanțelor în celulă, necesare pentru formarea de noi compuși organici), o a doua parte din energia eliberată sub formă de căldură în timpul respirației. Restul consuments de energie utilizate. O mică parte din energia este distribuită sub formă de căldură în mediul înconjurător, nu este implicat în formarea biomasei organismelor, prin urmare, un ecosistem de viață uniformă are nevoie de un flux constant de energie.

Productivitatea ecosistemelor majore. Biomasa oricăror produse ecosistemelor și formate - principalul indicator care asigură funcționarea normală a ecosistemului. Cantitatea totală de materie organică pentru întregul set de specimene închise în acesta numită energie din biomasă. Biomasa este de obicei exprimat în unități de greutate, raportat la substanța uscată pe unitatea de suprafață sau volum. Creșterea totală a producției de biomasă este numit pentru o anumită perioadă de timp. În orice ecosistem, distincția între produsele primare și secundare.

Substanțele organice formate de către producători sau prin fotosinteză chemosynthesis, numit producția primară. Biomasă, format în timp de către consumatori și descompunători ecosistemului produselor nazyvaetsyavtorichnoy. Producția primară este împărțit în două tipuri: producția totală primară și producția netă primară.

Numai o mică parte din energia solară de intrare pe pământ este folosit de plante; 44% din radiația de undă scurtă emisă de energie solară, este implicată în procesul de fotosinteză. Ele sunt numite radiația activă fotosintetică (radiații). Dar nu toate radiația fotosintetic activă absorbită de plante, dar numai 25% din energia stocată sub formă de materie organică. Această energie se numește inițial producția brută (primară). Cea mai mare parte din producția brută inițială utilizată în respirația plantelor. De exemplu, în păduri temperate 50-60%, iar în pădurile tropicale - 80% din totalul produselor inițiale consumate pentru respirație. Energia rămasă este transferată la planta gazdă de către consumatori. Această așa-numita producție netă. In produse de pornire pure este influențată de factori cum ar fi radiația yuschee fotosinteziru- activă, apa necesară pentru planta, cantitatea de materii minerale, fertilitatea solului și altele.

Redarea biomasei tuturor organismelor vii, fiecare ecosistem se numește productivitate biologică. Productivitatea biologică este produs într-o anumită perioadă de timp, de exemplu, este determinată pentru un sezon, un an, timp de mai mulți ani. Productivitatea biologică este considerat principalul indicator al ciclului mic de materie și energie. Productivitatea biologică Număr format în fiecare ciclu ulterior al lanțului alimentar al substanțelor mici și de energie, mai puțin de circuit primar de 5-10 ori.

Distinct și formează o biomasă a productivității biologice a fiecărui ecosistem. De exemplu, stepele de luncă a da o mai mare creștere a biomasei anuale decât pădurile de conifere. O populație de mamifere mici, în comparație cu mare are o mai mare rată de creștere și reproducere, și oferă un câștig mai mare atunci când biomasa egală. Dacă redarea productivității biologice în tundră și deșert este mic, în pădurea tropicală este foarte mare.

Ciclul geologică. Ciclul biologic. Producția primară. Producție secundară. producția brută inițială. producția netă inițială. Productivitatea biologică.

1. În natură apar în mod continuu biosferă (mare) și biologică cu bicicleta (mici) de materie și energie.

2. Metabolism și energie fiecărui ecosistem prin intermediul lanțului alimentar.

3. Lanțul alimentar din ecosistemul trece secvențial: producătorii utilizează de către consumatori (prima comanda, a doua, etc ...) Consuments - decomposers.

4. O creștere a biomasei este determinată de cantitatea de productivitate biologică.

5. Produsele inițiale (primare) determinată de cantitatea de producători de biomasă format.

6. Produsele secundare este exprimat prin cantitatea de biomasă formată de către consumatori și descompunători.

1. Ce tipuri de circulație a substanțelor pe Pământ există?

2. Care organisme sunt producători, consumatori și descompunători?

3. Care sunt componentele ecosistemului este?

1. Descrieți ciclul geologic.

2. Ce condiții afectează menținerea stabilității ecosistemelor?

3. Ce grupuri sunt împărțite în produse formate în ecosistemul?

1. Descrieți caracteristicile primare producția (brută).

2. Care este producția brută și netă?

3. Explicați exemplul productivității biologice a ecosistemului.